摘要：本文講述了對(duì)水力采煤泵的一些改進(jìn)措施。將水力采煤前置泵葉輪直徑加大，改善其串聯(lián)使用時(shí)與后置泵的匹配性。為安全性考慮，將口環(huán)直接鑄造在葉輪上。將后置泵止推軸承組件由原來(lái)的內(nèi)調(diào)式改為外調(diào)式，方便用戶調(diào)整間隙，達(dá)到后置泵正常起動(dòng)的目的。

關(guān)鍵詞：串聯(lián)葉輪直徑止推軸承組件內(nèi)調(diào)式外調(diào)式密封襯套

一、前言

水力采煤泵是采用凈化處理后的水力采煤循環(huán)水為水源，向水采工作面的水槍供水，形成水射流落煤，并可串聯(lián)使用的節(jié)段式多級(jí)高壓、增壓離心水泵。也可用于礦山排水或其它大型水力樞紐工程、城市污水處理系統(tǒng)等排污、泄?jié)场?/p>

我公司生產(chǎn)高壓、增壓型水力采煤泵已經(jīng)有近三十年的歷史，根據(jù)這些年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和用戶使用反饋意見，我公司對(duì)此進(jìn)行了升級(jí)換代，對(duì)其諸多零部件進(jìn)行了改進(jìn)，使水力采煤泵能更好地發(fā)揮作用。

二、水力采煤泵的改進(jìn)

1．首級(jí)葉輪及葉輪

高壓型水力采煤泵既可以作為前置泵串聯(lián)使用，也可以單獨(dú)使用。既可以倒灌使用，也可以吸上使用。為改善吸入性能，滿足水泵吸上使用時(shí)對(duì)泵汽蝕性能的要求，該型泵不論何種工況皆采用首級(jí)葉輪方式。為進(jìn)一步改善泵的汽蝕性能，將首級(jí)葉輪葉片頭部適當(dāng)修整減薄，并將其入口處向內(nèi)成錐形擴(kuò)大。為改善其與后置增壓泵的串聯(lián)使用性能，將葉輪直徑適當(dāng)加大，同時(shí)相應(yīng)將導(dǎo)葉及末級(jí)導(dǎo)葉相關(guān)尺寸也加大。

高壓泵、增壓泵在使用中由于介質(zhì)溫度的變化，存在首級(jí)葉輪和葉輪的大、小口環(huán)崩裂或松動(dòng)，碎片掉入葉輪流道中導(dǎo)致整臺(tái)設(shè)備損壞的事故，為保證泵的使用安全性，將首級(jí)葉輪和葉輪的大、小口環(huán)直接鑄造在首級(jí)葉輪和葉輪上。從根本上改變其結(jié)構(gòu)，杜絕類似問題的發(fā)生。

2．止推軸承組件

為了使后置泵能夠在前置泵10MPa水壓作用下順利起動(dòng)，其后置泵尾端專門設(shè)置了可承受轉(zhuǎn)子軸向沖力的止推裝置。它是由對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子軸的圓柱體，徑向滾動(dòng)軸承，軸向推力軸承所組成（見圖一）。

當(dāng)后置泵起動(dòng)前，受前置泵高壓水作用，產(chǎn)生軸向沖力；后置泵起動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的軸向動(dòng)反力，使轉(zhuǎn)子后移直到轉(zhuǎn)軸端面與圓柱體一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)后置泵起動(dòng)完畢，達(dá)到正常狀態(tài)，泵的平衡裝置起作用，平衡盤與平衡板保持微小間隙。這時(shí)轉(zhuǎn)軸與圓柱體自動(dòng)脫離接觸。可以說，止推軸承組件是專為后置泵的正常起動(dòng)而設(shè)計(jì)的。因此起動(dòng)前應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)軸端面與圓柱體端面的距離是否在要求范圍內(nèi)。裝配、二次拆裝、維修以及泵啟動(dòng)前均應(yīng)檢查并保證此間隙。間隙過小則軸承受力過大，易造成端蓋斷裂事故；若間隙過大該裝置不起作用，在后置泵起動(dòng)時(shí)前置泵的來(lái)水會(huì)使轉(zhuǎn)子與定子緊貼造成增壓泵起動(dòng)困難或電機(jī)過載，甚至泵體損壞。

后置泵在使用一段時(shí)間以后，常常由于前置泵的軸向沖力和增壓泵本身的動(dòng)反力作用，止推軸承組件轉(zhuǎn)軸端面與圓柱體端面的間隙增大，用戶只能通過拆下整個(gè)止推軸承裝置，取出鎖緊螺母、徑向軸承和止推軸承，在端蓋與止推軸承之間墊一定厚度墊片來(lái)減小二者之間的間隙?？梢娫醒b置在調(diào)整間隙時(shí)很不方便。因此我們對(duì)原有裝置作了改進(jìn)，由原來(lái)的內(nèi)調(diào)式結(jié)構(gòu)改為外調(diào)式結(jié)構(gòu)。即新增一個(gè)端蓋，并將原止推圓柱拆為止推圓柱和止推芯軸兩部分（詳見圖二）。

這樣改進(jìn)后，有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）用戶只需拆下后面的端蓋，利用中間的止推芯軸方塊和止推圓柱插孔就可進(jìn)行調(diào)整，簡(jiǎn)單、省力、快捷，大大方便了用戶。

2）提高了裝置的調(diào)整精度。原有的裝置因受墊片厚度的限制，間隙調(diào)整不夠精確，以至于有時(shí)需要重復(fù)調(diào)整。但改進(jìn)后的裝置，用止推芯軸和止推圓柱之間的螺紋進(jìn)行調(diào)整，精確度大大提高，可以一步調(diào)整到位，

這是原裝置所不能企及的。

3）如果在起動(dòng)前調(diào)整好二者的間隙，則新增加的擋圈、止動(dòng)墊圈和六角薄螺母，與原有的鎖緊螺母配合，可在一定程度上鎖定止推圓柱和止推芯軸，使裝置安全、可靠運(yùn)行。

3．密封襯套

許多水力采煤泵串聯(lián)使用的用戶，在使用中由于井下水源不足或工作要求，頻繁關(guān)停和啟動(dòng)串聯(lián)泵。在這種使用狀態(tài)下，后置泵密封襯套頻繁受到前置泵10Mpa來(lái)水的沖擊，而存在密封襯套與軸套抱死導(dǎo)致泵損毀的現(xiàn)象。故將密封襯套改短，以減小前置泵來(lái)水對(duì)其局部的壓力，同時(shí)加大密封襯套與軸套之間的間隙，這樣間隙內(nèi)水流量有所增大，也一定程度上減少了兩者抱死的可能性。改進(jìn)前、后示意局部示意圖分別見圖三、圖四。

4．其它方面

水力采煤泵后置泵壓力可達(dá)到21 MPa，若其后段漏水，有可能引起人身事故。為避免由于加工偏差等原因出現(xiàn)后段漏水現(xiàn)象，將后段與末級(jí)中段之間由原來(lái)的硬密封改為硬+軟雙重密封。

三、結(jié)束語(yǔ)

水力采煤泵由于長(zhǎng)期在井下采煤使用，用戶對(duì)其安全性的要求比其它泵產(chǎn)品更高，因此對(duì)其每一步改進(jìn)我們都經(jīng)過縝密的思考和反復(fù)的試驗(yàn)。類似的改進(jìn)還有許多，本文不再一一贅述。經(jīng)過多方面改進(jìn)的水力采煤泵滿足了各種工況的需求，運(yùn)行安全、平穩(wěn)、高效，減少了返修率，深得用戶好評(píng)。